KONSPEKT ZAJĘĆ EDUKACYJNYCH

Transkrypt

1 KONSPEKT ZAJĘĆ EDUKACYJNYCH Część organizacyjna: Przedmiot: fizyka Klasa: II technikum poziom rozszerzony Czas trwania: 45 min. Data: Część merytoryczna: Dział programowy: Ruch harmoniczny i fale mechaniczne Temat jednostki lekcyjnej: Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego za pomocą wahadła matematycznego. 1. Cele główne: Budowanie modeli matematycznych i fizycznych w zadaniach problemowych i praktycznych Kształtowanie umiejętności wykorzystania zdobytej wiedzy i umiejętności w sytuacjach praktycznych Rozwijanie umiejętności badawczych Wykorzystanie wiadomości dotyczących funkcji wykładniczych i logarytmicznych do opisu zjawisk z zakresu fizyki 2. Cele operacyjne (szczegółowe) Poziom wiadomości: Uczeń: Zna definicje okresu drgań, średniej arytmetycznej, wychylenia, amplitudy drgań Rozumie pojęcia związane z wykonywanym doświadczeniem, zauważa korelację między matematyką a fizyką Poziom umiejętności: Uczeń: Korzysta z definicji funkcji wykładniczych i logarytmicznych Korzysta z działań na potęgach Prowadzi proste rozumowanie matematyczne i fizyczne Potrafi przekształcać wzory matematyczno-fizyczne Zapisuje poprawnie obliczenia, wnioski i odpowiedzi Sporządza wykresy zależności

2 3. Cele wychowawcze Uczeń doskonali umiejętność współdziałania w grupie Wykazuje postawę inteligentnego zachowania (dzielenie się wiedzą, argumentowanie swojego stanowiska) Uczeń rozwija umiejętność analizy badawczej 4. Procedury osiągania celów: Zasada trwałości wiedzy Zasada aktywności 5. Pomoce: Podręcznik Zestaw doświadczalny: statyw na którym jest zawieszona mocna nie rozciągalna nić wraz z obciążnikiem, stoper i linijka, papier milimetrowy, kalkulator Karta pracy Zeszyt przedmiotowy 6. Znajomość i interpretacja wyników egzaminów zewnętrznych (maturalnych i zawodowych) Kształcone wiadomości i umiejętności na danej lekcji są zgodne z: podstawą programową standardami egzaminacyjnymi planem wynikowym Część metodyczna Metody nauczania: metoda doświadczalna Forma pracy: praca w parach

3 SCENARIUSZ LEKCJI 1. Wstępna część lekcji ( czynności przygotowawcze) sprawdzenie obecności, wpisanie tematu lekcji do dziennika, 2. Wprowadzenie i podanie tematu zapisanie tematu na tablicy, określenie celów lekcji, omówienie zasad jej przebiegu 3. Realizacja tematu nauczyciel podaje podstawowe cechy ruchu drgającego nauczyciel formułuje definicje wielkości charakteryzujące ruch drgający: położenie równowagi, amplituda, okres drgań, częstotliwość nauczyciel dzieli klasę na zespoły i omawia zasady pracy w grupie grupy otrzymują kartę pracy i zgodnie z instrukcją wykonują doświadczenie, zapisują wyniki i rozwiązują polecenia po ustalonym czasie oddają karty pracy wraz z wynikami,rozwiązaniem poleceń i wykonanym wykresem, nauczyciel na następnej lekcji podaje oceny za wykonaną realizacje prac zgodnie z omówioną punktacją 4. Podsumowanie i uporządkowanie podstawowych wiadomości ocena realizacji celów, podsumowanie pracy doświadczalnej, przedstawienie proponowanej przez nauczyciela punktacji za wykonane doświadczenie podanie zadania domowego: Zadanie: Na sprężynie zawieszono ciężarek o masie 200g i pobudzono do ruchu drgającego. Oblicz współczynnik sprężystości tej sprężyny wiedząc, że częstotliwość tego ruchu była równa 4 Hz.

4 KARTA PRACY ZESPÓŁ w składzie: DOŚWIADCZENIE Doświadczalne wyznaczenie wartości przyspieszenia ziemskiego Przygotowujemy wahadło matematyczne, którego długość L będziemy mogli regulować w zakresie od kilku do kilkudziesięciu centymetrów. Na mocnej, cienkiej nitce zamocowanej do statywu zawieszamy obciążnik,który powinien mieć kształt umożliwiający jak najdokładniejsze wyznaczenie środka jego masy. Przygotowane wahadło wychylamy od pionu o mały kąt(nieprzekraczający 7 0 )i puszczamy. Przy różnych długościach wahadła mierzymy czas t 10 pełnych drgań (dla zmniejszenia niepewności pomiaru okresu). Zmierzony czas dzielimy przez 10, uzyskując czas 1 okresu drgań T. Pomiary powtórz kilkakrotnie dla różnych długości wahadła. Wyniki zapisujemy w tabeli: Długość wahadła L[cm] Czas 10 wahnięć t[s] Okres wahań T[s] L śr=.[cm]= [m] T śr= [s] POLECENIA: 1)Oblicz przyspieszenie ziemskie ze wzoru: 2)Oblicz % błędu dla otrzymanego wyniku. 3) Narysuj wykres zależności T(L) zgodny z wynikami pomiarowymi na papierze milimetrowym

5 Rozwiązanie zadania domowego: Zależność między okresem drgań a częstotliwością: f=1/t Okres drgań ciężarka zawieszonego na sprężynie : T=2πm 2 /k 2 Wstawiając wyrażenia na okres drgań do wzoru na częstotliwość, otrzymujemy: f=k 2 /2πm 2 Podnosimy obie strony tego równania do kwadratu i otrzymujemy: f 2 =k/4π 2 m Z ostatniego wzoru wyznaczamy współczynnik sprężystości sprężyny: gdzie: f=4hz- częstotliwość drgań, m=200g= 0,2kg masa ciężarka Podstawiając dane do wzoru, otrzymujemy: k=4π 2 mf 2 Proponowana punktacja do karty pracy: (w zależności od % błędu) 0 5% - bdb 5,1% - 10 % - db 10,1 % - 15 % -dst Powyżej 15 % -dp k=4π 2 0,2kg(4Hz) 2 = 12,6 [N/m] Bibliografia: Grzegorz Kornaś Ciekawi Świata1.Zakres rozszerzony.gdynia:operon2012.isbn Opracowali: Agnieszka Szota Agnieszka Wlocka